aula 1

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<p>ANATOMOFISIOLOGIA DOS</p><p>SISTEMAS BIOQUÍMICOS E</p><p>CELULARES</p><p>AULA 1</p><p>Prof.ª Patrícia Carla de Oliveira</p><p>2</p><p>CONVERSA INICIAL</p><p>Conhecer a composição química e estrutural do nosso corpo permite</p><p>entender a importância de cada substância que ingerimos diariamente na nossa</p><p>alimentação, como sal, açúcar, proteínas, gorduras e água. Essas substâncias</p><p>permitem o funcionamento adequado do organismo a nível celular, pois</p><p>participam da estrutura de cada célula, bem como das reações químicas que</p><p>fazem parte do metabolismo celular. Nesta primeira abordagem, portanto,</p><p>estudaremos a composição das nossas células e dos líquidos corporais, de</p><p>forma a atingir os objetivos que se seguem.</p><p>• Conhecer os elementos químicos presentes nas células e as substâncias</p><p>compostas por eles: água, carboidratos, lipídios, proteínas e ácidos</p><p>nucleicos.</p><p>• Reconhecer a membrana plasmática, as organelas celulares no</p><p>citoplasma e o núcleo como componentes estruturais das células</p><p>humanas.</p><p>• Identificar características básicas do metabolismo celular, como o</p><p>transporte de substâncias pela membrana celular, a síntese de proteínas</p><p>e o controle da temperatura corporal.</p><p>• Compreender os mecanismos envolvidos no controle do equilíbrio hídrico,</p><p>eletrolítico e acidobásico no organismo.</p><p>TEMA 1 – BIOQUÍMICA CELULAR</p><p>No ser humano estão presentes 26 elementos químicos, constituindo</p><p>cada estrutura corporal. Dentre eles, destacam-se quatro elementos, que</p><p>compõem 96% da massa corporal e, por esse motivo, são chamados de</p><p>elementos principais. São eles: carbono (C), oxigênio (O), hidrogênio (H) e</p><p>nitrogênio (N). Além desses, outros elementos, ditos secundários e</p><p>oligoelementos, compõem o restante da massa corporal, por exemplo, cálcio</p><p>(Ca), fósforo (P), potássio (K), enxofre (S), sódio (Na), cloro (Cl), magnésio, ferro</p><p>(Fe) e iodo (I).</p><p>Os compostos químicos presentes no organismo são divididos em duas</p><p>categorias principais, os compostos inorgânicos que, em geral, não apresentam</p><p>átomos de carbono em sua composição e são representados pela água, sais,</p><p>3</p><p>ácidos e bases, além dos compostos orgânicos, caracterizados pela presença</p><p>do carbono e representados pelos carboidratos, lipídeos, proteínas, ácidos</p><p>nucleicos e ATP.</p><p>Considerado o composto inorgânico mais importante, a água corresponde</p><p>a, aproximadamente, 60% da massa corporal dos indivíduos adultos. É</p><p>considerada um composto essencial à vida, pois exerce funções importantes. A</p><p>água é um excelente solvente e transporta nutrientes, oxigênio e resíduos por</p><p>todo o organismo; participa ativamente de reações de síntese e decomposição,</p><p>como a hidrólise durante a digestão, que possibilita a absorção dos nutrientes;</p><p>absorve e libera calor muito lentamente, contribuindo para a manutenção da</p><p>temperatura corporal; participa do resfriamento corporal pela evaporação do</p><p>suor; está presente na saliva, no muco e em outros líquidos lubrificantes.</p><p>Os carboidratos são substâncias orgânicas compostas de carbono,</p><p>hidrogênio e oxigênio, sendo a razão entre esses elementos de 1:2:1, como na</p><p>glicose (Figura 1), cuja fórmula molecular é C6H12O6. Além da glicose, podem</p><p>ser representados pelos açúcares, glicogênio, amido e celulose, sendo divididos</p><p>em três grupos principais, os monossacarídeos, dissacarídeos e</p><p>polissacarídeos. De forma geral, os carboidratos são utilizados para a produção</p><p>de ATP dentro das células.</p><p>Glicose, ribose e desoxirribose são exemplos de monossacarídeos,</p><p>açúcares simples responsáveis pela geração de ATP e formação das moléculas</p><p>de RNA e DNA, respectivamente. Também considerados açúcares simples, os</p><p>dissacarídeos são formados pela ligação entre dois monossacarídeos, dando</p><p>origem à sacarose (glicose + frutose), à maltose (glicose + glicose) e à lactose</p><p>(glicose + galactose), por exemplo. Os polissacarídeos são carboidratos grandes</p><p>e complexos constituídos de muitas moléculas de monossacarídeos, sendo o</p><p>glicogênio o principal polissacarídeo do corpo humano. O glicogênio é composto</p><p>por moléculas de glicose, armazenado pelo fígado e utilizado para suprir as</p><p>necessidades energéticas dos tecidos quando a taxa sanguínea de glicose está</p><p>baixa.</p><p>4</p><p>Figura 1 – Estrutura molecular da glicose</p><p>Créditos: firatturgut/ Shutterstock.</p><p>Os lipídeos também contêm carbono, hidrogênio e oxigênio em sua</p><p>composição, porém, na proporção 2:1, sendo os triglicerídeos os lipídeos mais</p><p>abundantes no organismo. Os triglicerídeos são formados por uma molécula de</p><p>glicerol de três moléculas de ácidos graxos (Figura 2). Outros lipídeos muito</p><p>importantes no corpo humano são o fosfolipídeo, composto por um grupo fosfato</p><p>(PO43-), um glicerol e duas moléculas de ácido graxo, e o colesterol, que juntos</p><p>compõem a estrutura molecular das membranas celulares.</p><p>Figura 2 – Estrutura molecular do triglicerídeo</p><p>Créditos: Ali DM/ Shutterstock.</p><p>5</p><p>Proteínas são moléculas grandes compostas de carbono, hidrogênio,</p><p>oxigênio e nitrogênio, sendo as principais estruturas formadoras das células.</p><p>Compostas por estruturas menores denominadas aminoácidos, as proteínas</p><p>desempenham funções importantes como a aceleração de reações químicas por</p><p>meio das enzimas, a defesa corporal por meio de anticorpos, a formação de</p><p>hormônios, entre outras. Os aminoácidos são moléculas que possuem um grupo</p><p>amino (-NH2), um grupo carboxila (-COOH) e uma cadeia lateral que difere em</p><p>cada um dos 20 aminoácidos existentes. A união entre dois ou mais aminoácidos</p><p>forma um peptídeo, já os polipeptídios formadores das proteínas são compostos</p><p>por 50 a 2.000 aminoácidos.</p><p>O material genético, representado pelas moléculas de DNA e RNA, é</p><p>formado por uma classe especial de compostos orgânicos denominada ácidos</p><p>nucleicos, que são compostos por carbono, hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e</p><p>fósforo. As unidades formadoras dos ácidos nucleicos são os nucleotídeos e</p><p>estes são compostos por bases nitrogenadas, um monossacarídeo e um grupo</p><p>fosfato. A Figura 3 apresenta as estruturas moleculares do DNA e do RNA.</p><p>Figura 3 – Estrutura molecular do DNA e RNA</p><p>Créditos: ShadeDesign/ Shutterstock.</p><p>6</p><p>TEMA 2 – ESTRUTURAS CELULARES</p><p>Reconhecidas como as unidades básicas da vida, cada um dos 200 tipos</p><p>de células presentes no corpo humano cumpre funções exclusivas que permitem</p><p>a homeostasia corporal. Todas as células têm origem de uma célula antecessora</p><p>por meio da divisão celular e cada estrutura celular está intimamente relacionada</p><p>a sua função e a sua localização no organismo.</p><p>As células humanas possuem três componentes básicos: a membrana</p><p>plasmática, o citoplasma e o núcleo. A membrana celular delimita cada célula,</p><p>separando os ambientes interno e externo. Devido a sua estrutura molecular,</p><p>permite o fluxo de algumas substâncias para dentro ou para fora, enquanto</p><p>restringe a passagem de outras. Essa propriedade é denominada</p><p>permeabilidade seletiva e mantém o ambiente celular interno apropriado para as</p><p>atividades celulares.</p><p>Estruturalmente, a membrana plasmática é composta por uma bicamada</p><p>de fosfolipídeos, na qual algumas proteínas, carboidratos e outros lipídeos como</p><p>o colesterol se entrelaçam para formar um mosaico fluido. Além da seleção de</p><p>substâncias para o transporte, pois muitas proteínas atuam como</p><p>transportadores, esse mosaico também permite a ligação de hormônios por meio</p><p>das proteínas receptoras e a identidade celular quando células do mesmo tipo</p><p>se reconhecem ou quando o sistema imune reconhece o tecido como próprio do</p><p>organismo.</p><p>Todo o conteúdo celular entre a membrana e o núcleo constitui o</p><p>citoplasma, formado por uma porção líquida, o citosol e por organelas celulares.</p><p>O citosol corresponde a aproximadamente 65% do volume celular e entre seus</p><p>componentes destacam-se água, íons, glicose, aminoácidos, proteínas, lipídeos,</p><p>ATP e resíduos metabólicos. Por meio de diversas reações químicas,</p><p>o citosol</p><p>permite o crescimento celular e a manutenção das organelas. O citoesqueleto</p><p>estende-se ao citosol e é formado por filamentos proteicos que dão suporte às</p><p>organelas celulares, além de formarem algumas especializações da membrana</p><p>plasmática como cílios, flagelos e microvilosidades.</p><p>As organelas celulares são estruturas dentro das quais ocorrem funções</p><p>fisiológicas específicas que contribuem para o funcionamento e a manutenção</p><p>das atividades celulares (Figura 4).</p><p>7</p><p>Figura 4 – Organelas celulares</p><p>Créditos: liniata/ Shutterstock.</p><p>O nucléolo presente dentro do núcleo fabrica uma organela celular</p><p>chamada ribossomo, responsável pela síntese de proteínas dentro da célula.</p><p>Alguns ribossomos estão aderidos ao retículo endoplasmático rugoso, enquanto</p><p>outros estão livres no citoplasma. O retículo endoplasmático é formado por uma</p><p>rede de tubos achatados associados ao núcleo, capazes de processar e</p><p>transportar moléculas produzidas por outras organelas, como proteínas,</p><p>carboidratos e lipídeos.</p><p>Sacos membranáceos achatados fazem parte do complexo golgiense,</p><p>cuja função está ligada ao transporte, armazenamento e processamento de</p><p>substâncias, como lipoproteínas e glicoproteínas. Os lisossomos, por sua vez,</p><p>são vesículas contendo enzimas digestivas responsáveis pela decomposição de</p><p>substâncias como organelas envelhecidas e toxinas de microrganismos, além de</p><p>destruírem a célula como um todo em processos patológicos.</p><p>As mitocôndrias consistem em um conjunto de membranas semelhantes</p><p>à membrana plasmática e suas pregas fornecem uma grande área de superfície</p><p>para que a maior parte do ATP celular seja sintetizada por meio das reações</p><p>químicas entre a glicose e o oxigênio no processo de respiração celular. Além</p><p>dessas características, as mitocôndrias contêm alguns genes e ribossomos,</p><p>permitindo a síntese de algumas proteínas.</p><p>8</p><p>A maioria das células humanas possui apenas um núcleo, caracterizado</p><p>por sua forma oval ou esférica, que armazena e protege o material genético.</p><p>Entretanto, algumas exceções compreendem as hemácias, que são anucleadas,</p><p>e algumas células, como as musculares esqueléticas, polinucleadas.</p><p>A membrana nuclear dupla, semelhante à membrana plasmática, separa</p><p>o citoplasma do conteúdo do núcleo ao mesmo tempo que os poros permitem a</p><p>passagem de substâncias de um compartimento para o outro. No interior do</p><p>núcleo, o DNA está disposto em filamentos denominados cromatina, que se</p><p>enrolam com proteínas para formar os cromossomos quando a célula precisa se</p><p>dividir para gerar outras células. As células humanas possuem 46 cromossomos</p><p>e neles estão distribuídos os genes responsáveis pelas características</p><p>hereditárias.</p><p>TEMA 3 – METABOLISMO CELULAR</p><p>O movimento de substâncias por meio da membrana plasmática é parte</p><p>importante do metabolismo celular, visto que algumas dessas substâncias</p><p>precisam entrar para participar de reações químicas celulares, enquanto outras</p><p>precisam sair, pois são resíduos metabólicos. O movimento dessas substâncias</p><p>pode acontecer por processos passivos ou ativos.</p><p>A difusão é um processo passivo em que uma substância específica</p><p>passa do local onde está mais concentrada para o local onde sua concentração</p><p>é menor. Por isso, diz-se que esse tipo de transporte é a favor do gradiente de</p><p>concentração. Na difusão simples, substâncias como os gases oxigênio,</p><p>carbônico e nitrogênio, ácidos graxos, esteroides e vitaminas lipossolúveis</p><p>atravessam a bicamada fosfolipídica da membrana celular, o que permite as</p><p>trocas gasosas pulmonares e teciduais, além da absorção de nutrientes no trato</p><p>gastrointestinal.</p><p>Na difusão facilitada, uma proteína presente na membrana celular auxilia</p><p>a passagem de determinada substância quando, por exemplo, abre um canal de</p><p>passagem para íons como potássio, cloro, sódio e cálcio. No caso da difusão por</p><p>proteínas transportadoras, as substâncias se ligam a essa proteína em um dos</p><p>lados e é liberada no lado oposto. Um exemplo desse tipo de transporte é a</p><p>entrada da glicose nas células, pois essa se liga a uma proteína transportadora</p><p>na face externa da célula, que sofre uma mudança na sua conformação e libera</p><p>a glicose à porção interna celular. A osmose é um tipo de transporte passivo em</p><p>9</p><p>que a água passa de uma área onde está mais concentrada para uma área de</p><p>menor concentração.</p><p>Em algumas situações, mesmo que uma substância esteja mais</p><p>concentrada em um dos lados da membrana, é necessário que ela continue</p><p>sendo transportada para esse local. Nesse caso, diz-se que o transporte</p><p>acontece contra o gradiente de concentração e, para isso, deve haver a quebra</p><p>da molécula de ATP para gerar energia suficiente para esse tipo de transporte.</p><p>Dessa forma, esse transporte é considerado ativo, e o exemplo mais</p><p>característico é a bomba de sódio e potássio na transmissão dos impulsos</p><p>nervosos. A Figura 5 apresenta os transportes passivo e ativo pela membrana</p><p>celular.</p><p>Figura 5 – Transportes pela membrana plasmática</p><p>Créditos: Ali DM/ Shutterstock.</p><p>Vesículas são pequenos sacos arredondados que transportam</p><p>substâncias entre as células e o líquido extracelular, sendo também esse</p><p>transporte considerado ativo, pois depende da quebra de ATP. Na endocitose,</p><p>partículas se movem para o interior da célula, enquanto na exocitose, o caminho</p><p>é o contrário. Na endocitose, a ingestão de partículas sólidas e grandes recebe</p><p>o nome de fagocitose, já para a entrada de partículas líquidas a denominação é</p><p>pinocitose.</p><p>10</p><p>Outro processo importante que acontece nas células é a síntese de</p><p>proteínas (Figura 6), visto que essas substâncias determinam as características</p><p>físicas e químicas dos tecidos e, em consequência, do organismo como um todo.</p><p>No núcleo das células, a informação contida em cada gene do DNA será</p><p>responsável pela síntese de uma proteína e, para que esse isso aconteça, o DNA</p><p>de cadeia dupla é usado como modelo para a produção de uma substância de</p><p>cadeia simples, o RNA. Esse processo é conhecido como transcrição.</p><p>O RNA então é transportado para o citoplasma e as informações contidas</p><p>nessa molécula são lidas pelos ribossomos no processo da tradução, enquanto</p><p>os aminoácidos são ligados entre si para formar o polipeptídio. Alguns</p><p>polipeptídios ainda são processados, dobram-se ou se ligam a outros elementos</p><p>para formar as proteínas.</p><p>Figura 6 – Síntese proteica</p><p>Créditos: Designua/ Shutterstock.</p><p>A quantidade de energia que o corpo utiliza para realizar as atividades</p><p>diárias está diretamente ligada às calorias ingeridas na alimentação e, como</p><p>consequência, ocorre a produção de calor corporal. A velocidade com que as</p><p>reações químicas acontecem dentro das células é denominada taxa metabólica,</p><p>e quanto maior a taxa metabólica, maior é a produção de calor.</p><p>11</p><p>Manter a temperatura corporal constante e próxima de 37 ºC é importante,</p><p>pois uma temperatura corporal elevada promove a desnaturação de proteínas,</p><p>ao passo que uma temperatura muito baixa pode causar arritmias cardíacas.</p><p>Sendo assim, a regulação da temperatura corporal acontece quando há um</p><p>equilíbrio entre o ganho e a perda de calor. Quando o corpo perde muito calor,</p><p>termorreceptores enviam a informação ao hipotálamo e este estimula a produção</p><p>hormonal na hipófise, que libera o hormônio tireoestimulante (TSH). A partir daí,</p><p>ocorre a vasoconstrição na pele, pois a diminuição do fluxo sanguíneo diminui a</p><p>perda de calor; a glândula suprarrenal libera epinefrina e noraepinefrina no</p><p>sangue e estes hormônios aumentam a taxa metabólica; áreas do encéfalo</p><p>aumentam o tônus muscular e os tremores aumentam a produção de calor; a</p><p>tireoide responde o TSH liberando hormônios que aumentam a taxa metabólica.</p><p>Ao contrário, quando a temperatura corporal se eleva muito, respostas</p><p>contrárias são acionadas para que a taxa metabólica diminua e o corpo resfrie.</p><p>Além disso, as glândulas</p><p>sudoríferas são estimuladas e a liberação e evaporação</p><p>do suor roubam calor corporal, contribuindo para a diminuição da temperatura.</p><p>TEMA 4 – HOMEOSTASIA HIDROELETROLÍTICA</p><p>Os líquidos corporais estão situados em dois compartimentos e</p><p>compreendem cerca de 60% da massa total do corpo. O líquido intracelular (LIC)</p><p>é aquele presente no citosol das células, e o líquido extracelular (LEC) está</p><p>presente fora das células, formando o líquido intersticial, que ocupa os espaços</p><p>entre as células nos tecidos e o plasma sanguíneo, a porção líquida do sangue.</p><p>O LEC é composto também pela linfa, líquido cerebrospinal do sistema nervoso,</p><p>líquido sinovial das articulações, humores aquoso e vítreo nos olhos, endolinfa e</p><p>perilinfa nos ouvidos, líquidos pleural, pericárdico e peritonial.</p><p>LIC e LEC são separados pela membrana plasmática de cada célula e</p><p>pela parede dos vasos sanguíneos, sendo apenas as paredes dos capilares finas</p><p>e permeáveis o suficiente para realizar trocas de substâncias entre o LIC e o</p><p>plasma sanguíneo. Essas trocas acontecem por meio de filtração, reabsorção,</p><p>difusão e osmose.</p><p>O equilíbrio hidroeletrolítico corporal é alcançado quando água e solutos</p><p>estão distribuídos nas quantidades corretas entre o LIC e o LEC quando o ganho</p><p>de água equivale a sua perda. A maior fonte de água corporal é a ingestão de</p><p>líquidos e alimentos pastosos, mas a água metabólica, aquela produzida durante</p><p>12</p><p>as reações químicas, também é uma fonte dessa substância. A perda de água</p><p>acontece por meio da excreção renal, evaporação do suor, vapor de água</p><p>exalado pelos pulmões e em pequena quantidade nas fezes. Vale lembrar que a</p><p>perda é maior em mulheres em idade reprodutiva por meio da menstruação.</p><p>A desidratação acontece pela perda de água dos líquidos corporais, o</p><p>que, juntamente à diminuição do fluxo de saliva, estimula o centro da sede no</p><p>hipotálamo ao aumentar a ingestão desse líquido. Além disso, a diminuição do</p><p>volume sanguíneo em casos de desidratação mais grave promove a liberação</p><p>de renina pelos rins, o que desencadeia a produção de angiotensina II. A</p><p>angiotensina II também estimula o centro da sede no hipotálamo.</p><p>O principal hormônio que regula a perda de água é o AHD (hormônio</p><p>antidiurético) liberado pela hipófise quando há diminuição dos líquidos corporais,</p><p>ou seja, quando há o aumento da osmolaridade. Nessa situação, o ADH aumenta</p><p>a reabsorção de água nos túbulos renais durante a formação da urina.</p><p>Sódio (Na+) e cloreto (CL-) são os principais solutos presentes no LEC, e</p><p>o equilíbrio na quantidade desses íons é controlado pelo peptídeo natriurético</p><p>atrial (PNA) e pela aldosterona. O PNA liberado pelos átrios do coração aumenta</p><p>a excreção desses solutos, enquanto a aldosterona liberada pelas glândulas</p><p>suprarrenais promove a reabsorção renal desses íons, fazendo com que eles</p><p>voltem para a corrente sanguínea. Esse processo interfere diretamente na</p><p>quantidade de água presente no LEC, visto que a água é transportada na mesma</p><p>direção dos solutos, o que altera também a quantidade de urina produzida e</p><p>liberada pelos rins. Dessa maneira, o PNA aumenta a diurese e a aldosterona</p><p>diminui.</p><p>Nos líquidos corporais, o cálcio (Ca2+) está envolvido nos processos de</p><p>coagulação sanguínea, liberação de neurotransmissores, manutenção do tônus</p><p>muscular, transmissão dos impulsos nervosos e contração muscular. O</p><p>paratormônio e a calcitonina são os principais reguladores da quantidade desse</p><p>íon na corrente sanguínea, aumentando a reabsorção óssea quando os níveis</p><p>de cálcio no sangue diminuem, ou aumentando a deposição óssea quando os</p><p>níveis desse íon estão elevados.</p><p>O potássio (K+) é o íon mais abundante no LIC e sua função está</p><p>relacionada à repolarização dos potenciais de ação em neurônios e fibras</p><p>musculares. A aldosterona promove maior secreção de potássio nos túbulos</p><p>renais para a excreção desse íon quando ele está em excesso. A Tabela 1,</p><p>13</p><p>adaptada de Tortora (2023), apresenta os principais íons presentes nos líquidos</p><p>corporais.</p><p>Tabela 1 – Íons presentes nos líquidos corporais</p><p>Elementos Relevância</p><p>Cálcio (Ca2+) Rigidez de ossos e dentes, coagulação</p><p>sanguínea, contração muscular,</p><p>transmissão do impulso nervoso,</p><p>liberação hormonal</p><p>Fosfato (HPO42-) Rigidez de ossos e dentes, composição</p><p>do DNA e do ATP</p><p>Potássio (K+) Geração de potenciais de ação para</p><p>transmissão de impulsos nervosos</p><p>Sódio (Na+) Equilíbrio hídrico e geração de potenciais</p><p>de ação</p><p>Cloro (Cl-) Equilíbrio hídrico corporal</p><p>Magnésio (Mg2+) Contribuição em algumas ações</p><p>enzimáticas</p><p>Fonte: Oliveira, 2023.</p><p>TEMA 5 – HOMEOSTASIA ACIDOBÁSICA</p><p>Manter os níveis adequados do íon hidrogênio (H+) nos líquidos corporais</p><p>é um grande desafio enfrentado pelo organismo, visto que a medida de acidez</p><p>desses líquidos, chamada de pH, deve estar entre 7,35 e 7,45 para que o</p><p>organismo funcione adequadamente.</p><p>Quando o pH do sangue arterial está abaixo de 7,35, uma condição</p><p>denominada acidose, o principal efeito fisiológico é a depressão da transmissão</p><p>dos impulsos nervosos no sistema nervoso central, podendo levar ao coma e à</p><p>morte. Na alcalose, caracterizada pelo pH acima de 7,45, o efeito é contrário e</p><p>os neurônios do sistema nervoso central e periférico transmitem informações</p><p>mesmo quando não são estimulados. Essa alta excitabilidade pode causar</p><p>agitação, nervosismo, espasmos musculares, convulsões e morte.</p><p>O equilíbrio nas quantidades de H+ é denominado homeostasia</p><p>acidobásica e depende de três mecanismos: ações dos sistemas-tampão,</p><p>exalação de CO2 e excreção de H+ pelos rins. Tampões são substâncias que se</p><p>ligam ao H+ de forma temporária, de modo a remover esse íon em excesso da</p><p>14</p><p>solução, mas não do corpo. Ao contrário, se a concentração de H+ está muito</p><p>baixa, o tampão libera esse íon para a solução.</p><p>O sistema-tampão proteico é o mais abundante no LIC e no plasma</p><p>sanguíneo, onde as proteínas hemoglobina e albumina desempenham essa</p><p>função nos eritrócitos e no plasma, respectivamente. O grupo carboxila das</p><p>proteínas (-CCOH) libera H+ quando o pH aumenta, enquanto o grupamento</p><p>amina (NH2) se combina com o H+ em excesso, formando amônia (NH3) quando</p><p>o pH diminui.</p><p>No sistema-tampão ácido carbônico – bicarbonato, o íon bicarbonato</p><p>(HCO3-) se liga ao H+ em excesso, formando o ácido carbônico (H2CO3), e o</p><p>ácido carbônico é decomposto em H+ e HCO3- quando houver deficiência de H+.</p><p>𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻3− + 𝐻𝐻+ ⇆ 𝐻𝐻2𝐻𝐻𝐻𝐻3</p><p>O sistema-tampão fosfato é composto pelos íons fosfato de di-hidrogênio</p><p>(H2PO4-) e fosfato de mono-hidrogênio (HPO42-), onde o H2PO4- tampona bases</p><p>fortes como OH-, enquanto o HPO42- tampona o H+ liberado por ácidos fortes</p><p>como o ácido clorídrico.</p><p>OH- + H2PO4- → HPO42 + H2O</p><p>H+ + HPO42 → H2PO4-</p><p>A respiração também exerce um importante papel na regulação do pH dos</p><p>líquidos corporais, pois alterações na frequência e profundidade da respiração</p><p>podem alterar o pH em questão de minutos. Isso acontece, pois, a diminuição do</p><p>pH sanguíneo é detectada por quimiorreceptores no bulbo, na aorta e nas</p><p>carótidas, onde o bulbo envia uma resposta aos músculos respiratórios para que</p><p>eles contraiam com mais frequência e mais fortemente. Como resultado, mais</p><p>CO2 é exalado.</p><p>𝐻𝐻𝐻𝐻2 + 𝐻𝐻2𝐻𝐻 ⇄ 𝐻𝐻2𝐻𝐻𝐻𝐻3 ⇄ 𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻𝐻3− + 𝐻𝐻+</p><p>dióxido água ácido bicarbonato íon</p><p>de carbono carbônico hidrogênio</p><p>Como demonstrado na reação química exposta, o CO2 exalado desloca a</p><p>reação para a esquerda e, em consequência, menos H2CO3 e H+ são liberados,</p><p>aumentando o pH sanguíneo. Em contrapartida, se o pH aumenta, o centro</p><p>15</p><p>respiratório no bulbo é inibido e a profundidade e frequência da respiração</p><p>diminuem.</p><p>De uma forma mais lenta, os rins também participam</p><p>da regulação do pH,</p><p>pois excretam na urina os íons H+ derivados de vários ácidos corporais. Além</p><p>disso, secretam e reabsorvem HCO3- para que esse tampão não seja perdido na</p><p>urina.</p><p>NA PRÁTICA</p><p>Adultos mais velhos normalmente têm mais dificuldades para manter o</p><p>equilíbrio hídrico, eletrolítico e acidobásico do que crianças e jovens adultos. Isso</p><p>acontece, pois com o envelhecimento é mais comum a perda de massa muscular</p><p>corporal e o ganho de gordura, o que diminui o volume do LIC e de K+ no corpo.</p><p>Além disso, as deficiências nas funções renais e respiratórias estão mais</p><p>presentes em idosos e, dessa maneira, podem afetar o equilíbrio acidobásico ao</p><p>diminuir a exalação de CO2 e a excreção de ácidos na urina.</p><p>Muitos outros distúrbios relacionados a esse equilíbrio nos líquidos</p><p>corporais estão relacionados ao envelhecimento. Pesquise e procure explicar o</p><p>que são e por que podem acontecer com mais frequência nos idosos as</p><p>situações listadas a seguir.</p><p>• Desidratação e hipernatremia</p><p>• Hiponatremia</p><p>• Hipocalemia</p><p>• Acidose</p><p>FINALIZANDO</p><p>Nesta abordagem, foi possível conhecer em mais detalhes a composição</p><p>química das células humanas, consideradas as unidades básicas da vida, e</p><p>entender a importância de cada substância no metabolismo celular e</p><p>consequentemente do organismo como um todo. Para isso, iniciamos nossos</p><p>estudos identificando os elementos químicos presentes no nosso corpo e as</p><p>principais substâncias formadas por eles, como a água, as proteínas, os</p><p>carboidratos, os lipídios e os ácidos nucleicos. A partir daí, identificamos a</p><p>membrana celular, o citoplasma e o núcleo como os componentes estruturais</p><p>básicos das células e caracterizamos cada uma dessas estruturas.</p><p>16</p><p>O conjunto de reações de síntese ou degradação de substâncias no</p><p>organismo é chamado de metabolismo celular e supre as necessidades</p><p>estruturais e energéticas de cada célula. Nesse sentido, compreendemos os</p><p>processos de síntese proteica, transporte de substâncias e regulação da</p><p>temperatura corporal como componentes importantes desse metabolismo.</p><p>Ao final, estudamos como o equilíbrio nos níveis de água, eletrólitos,</p><p>ácidos e bases contribuem para o funcionamento adequado do organismo. A</p><p>troca de íons e água entre os líquidos corporais é controlada por centros</p><p>nervosos e por hormônios, mantendo as quantidades ideais dessas substâncias</p><p>nos líquidos intracelular e extracelular. Já o equilíbrio acidobásico é alcançado</p><p>quando os níveis de H+ estão adequados e para isso ocorre a ação dos sistemas-</p><p>tampão, exalação de CO2 na respiração e excreção de H+ pelos rins.</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>AIRES, M. de M. Fisiologia. 5. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.</p><p>17</p><p>HALL, J. E.; HALL, M. E. Guyton & Hall - Tratado de Fisiologia Médica. 14.</p><p>ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2021.</p><p>MOURÃO JUNIOR, C. A. Fisiologia Humana. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara</p><p>Koogan, 2021.</p><p>SILVERTHORN, D. U. Fisiologia Humana. 7. ed. Porto Alegre: Artmed, 2017.</p><p>TORTORA, G. J.; DERRICKSON, B. Princípios de anatomia e fisiologia. 16.</p><p>ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2023.</p><p>WIDMAIER, E. P. et al. Vander - Fisiologia Humana. 14. ed. Rio de Janeiro:</p><p>Guanabara Koogan, 2017.</p><p>Conversa inicial</p><p>Na prática</p><p>FINALIZANDO</p>